安科瑞 劉邁
摘要
光伏發電、儲能系統以及電動汽車充電設施的快速發展推動了光儲充一體化系統在新能源電站中的應用。然而，這些分布式能源的間歇性和不確定性使得如何實現高效的數據采集和綜合管理成為關鍵問題。安科瑞公司的ACCU-100微電網協調控制器通過集成數據采集、邊緣計算和策略控制功能，能夠在光儲充場景中實現多設備的協同優化管理。本文將基于該控制器的產品技術規格，深入探討其在光儲充場景中的各類應用及技術優勢。
1. 引言
隨著全球能源結構的轉型與“雙碳"目標的推動，光伏（PV）、儲能（ESS）和電動汽車充電樁的廣泛應用已成為實現綠色低碳發展的重要途徑。然而，光伏發電的波動性、儲能設備的充放電特性以及充電樁的隨機負荷需求，使得光儲充一體化系統的管理變得復雜而重要。ACCU-100微電網協調控制器通過優良的邊緣計算和數據采集技術，為光儲充系統提供了全面的智能化解決方案，確保新能源電站的高效、安全和穩定運行。
2. ACCU-100安科瑞協調控制器工商業光儲充新能源電站概述
ACCU-100安科瑞協調控制器工商業光儲充新能源電站是一種集數據采集、通訊管理、策略控制于一體的智能設備，專門針對光儲充一體化系統設計。其主要任務是對光伏、儲能及充電設備進行實時監控、優化調度，并通過邊緣計算與云端協作實現系統的高效運行。
關鍵技術參數：
處理器：ARM Cortex-A7，主頻528MHz
內存：256MB DDR3 + 256MB NAND Flash
接口：8路RS485、2路RJ45、4G模塊
通訊協議：Modbus RTU/TCP、MQTT、IEC 104等
環境適應性：工作溫度范圍為-20℃至+55℃
3. 系統架構與工作原理
3.1 系統架構
ACCU-100微電網協調控制器的系統架構包括現場層、控制層和云端層。其設計旨在實現光儲充系統的高效管理和智能化控制：
現場層：包括光伏組件、儲能單元、電動汽車充電樁及其他負荷設備，通過RS485、以太網等接口與控制器連接。
控制層：ACCU-100負責數據采集、邊緣計算和策略執行，確保系統在復雜負荷條件下的優化運行。
云端層：與智慧能源管理云平臺集成，實現遠程監控、策略調整及運維管理。
3.2 工作原理
ACCU-100控制器通過以下步驟實現光儲充系統的智能化管理：
1. 數據采集：實時監控光伏發電、儲能狀態及充電樁運行情況。數據通過多通道接口傳輸到控制器，進行本地處理和上傳。
2. 數據分析與邊緣計算：基于采集到的數據進行分析，包括負荷預測、儲能電池健康狀況評估及充電需求調度。
3. 優化控制策略：控制器基于數據分析結果調整光伏發電、儲能系統及充電樁的運行模式，以實現削峰填谷、負荷平衡和電網安全的綜合優化。
4. 光儲充應用場景解析
4.1 光伏與儲能系統協同管理
削峰填谷策略：
高峰時段：當電價處于高峰期時，控制器優先使用儲能電池中的電力供電，以減少高價電力的使用。
低谷時段：在電價低谷期，利用光伏發電為儲能系統充電，同時儲備能量供未來高峰使用。
防逆流控制：當光伏發電量大于本地負荷需求時，控制器會自動調節儲能系統的充電功率，以避免電力倒流至公共電網。這對于電網并網安全具有重要意義。
4.2 電動汽車充電樁智能管理
需量控制：通過實時監測電力負荷，ACCU-100可以動態調整充電樁的充電功率，確保不超過變壓器的額定容量，從而避免過載風險。
智能調度：當多個充電樁同時運行時，控制器基于負荷預測和用電需求調度，優化各充電樁的功率分配，確保高效利用電力資源。
分時充電策略：根據電價和負荷情況，系統可自動調整充電時間，降低企業的整體用電成本。
4.3 微電網孤島模式管理
孤島檢測與切換：在電網故障或斷電時，ACCU-100能夠快速檢測系統狀態，并切換至孤島運行模式，以確保關鍵負荷的持續供電。
儲能系統備電：控制器通過對儲能電池SOC（荷電狀態）的監控，在電網故障時優先保障重要負荷的電力供應。通過靈活的備電策略，確保在斷電時對關鍵負荷進行不間斷供電。
4.4 負荷預測與能效優化
負荷預測：通過歷史數據分析和機器學習算法，控制器能夠預測未來的用電需求，并提前調整光伏發電及儲能系統的策略，以提升整體用電效率。
能效管理：控制器整合光伏、儲能和充電樁的數據，實時調整系統運行參數，最大限度地提高能源利用效率，減少浪費。
4.5 與智慧能源管理平臺的協同
云端監控與運維：ACCU-100通過與智慧能源管理平臺的無縫連接，實現對光儲充電站的遠程監控和維護管理。平臺通過大數據分析提供實時告警、預測性維護和策略優化建議。
OTA升級與安全管理：控制器支持OTA遠程升級和數據加密，確保系統安全和性能的持續提升。
5. 技術優勢
高度集成：支持多種通信協議（Modbus、MQTT、IEC 104），與不同品牌的設備無縫集成。
邊緣計算能力：控制器具備邊緣計算功能，實現本地數據分析和決策，提高系統響應速度，減少對云端依賴。
數據安全與系統穩定性：內置數據加密和用戶權限管理機制，確保系統運行安全可靠。
6. 未來展望
隨著光儲充一體化技術的持續發展，未來ACCU-100微電網協調控制器將在更廣泛的應用場景中發揮更大作用，如智慧城市、工商業園區以及偏遠地區的獨立電網。未來的技術發展方向包括更智能的預測算法、更高效的邊緣計算能力，以及更靈活的分布式能源管理策略，以實現更高效的能源利用和碳排放的進一步減少。
